Go) 클로저 캡처 문제 + 고루틴 동작 순서

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Go) 클로저 캡처 문제 + 고루틴 동작 순서

Dr.Mlem 2025. 4. 6. 20:22

package main

import (
	"fmt"
	"runtime"
)

func main(){
	runtime.GOMAXPROCS(1)

	s:= "hello world"

	for i:=0; i<100; i++{
		go func(n int){
			fmt.Println(s, n) // 익명 함수를 고 루틴으로 실행
		}(i)
	}

	fmt.Scanln() // main 함수가 종료되지 않도록 대기

}

Q1.

난 이 코드 출력이 99, 0, 1,2,3, 이 순서인데 뭐가 문제지?

A1.

좋아! 지금 네가 겪고 있는 출력 순서의 혼란은,
Go의 고루틴(goroutine)과 익명 함수 클로저의 동작 원리 때문에 생긴 아주 대표적인 예야.
질문 핵심은:

왜 고루틴을 100개 실행했는데 출력이 0부터 순서대로가 아니고, 99, 0, 1, 2, ... 식으로 이상한 순서로 출력되는가?

✅ 핵심 결론 먼저

너의 코드는 동시성 + 비결정성 + fmt.Scanln() 전까지 실행 순서가 보장되지 않음

클로저 안에서 i 값을 바로 넘기지 않으면 헷갈리는 동작이 발생해.

그런데 다행히 너는:

go func(n int) {
    fmt.Println(s, n)
}(i) // ← i를 직접 넘기고 있음

이렇게 i를 파라미터로 전달했기 때문에,
클로저 변수 캡처 문제는 해결되어 있어.
그러니까 문제의 핵심은 **"순서"**야.

🔍 왜 순서가 이상하게 출력될까?

고루틴은 비동기 실행돼서 실행 순서를 예측할 수 없어.
runtime.GOMAXPROCS(1) 때문에 OS 스레드 1개만 사용함 → context switching이 더 느려질 수 있음
fmt.Scanln()은 입력을 기다리는 역할만 해서, 고루틴들이 정렬된 순서로 완료되리라는 보장이 없어

예를 들어:

go func(n int){ ... }(i) 이렇게 고루틴이 생성됨
OS는 이 고루틴들을 순서 없이 실행시킴 (CPU 스케줄러 마음대로)
그 결과: 0부터 99까지 다 출력되긴 하지만, 순서 보장 없음!

✅ 출력이 "99, 0, 1, 2..." 이런 순서인 이유

아마도 고루틴 99번이 우연히 먼저 실행됐기 때문
GOMAXPROCS(1)로 프로세서를 1개만 쓰다 보니 스레드 처리 속도에 따라 실행 타이밍이 달라짐
고루틴은 생성되자마자 바로 실행되는 게 아니라, 큐에 쌓였다가 스케줄러가 실행함

💡 순서대로 출력하고 싶다면?

고루틴을 쓰면 순서는 포기해야 해 😅
하지만 순서를 강제로 보장하고 싶다면 고루틴을 안 쓰고 for 루프 안에서 직접 출력해야 해:

for i := 0; i < 100; i++ {
	fmt.Println(s, i) // 고루틴 없이 순차 출력
}

혹은 고루틴 안 쓰고 채널이나 sync.WaitGroup 등을 조합해 정렬 처리할 수도 있지만 그건 추가 작업이 필요해.

✅ 요약

원인	설명
go func(...)	고루틴은 비동기 → 실행 순서 보장 안 됨
runtime.GOMAXPROCS(1)	OS 스레드 1개만 사용해서 스케줄링이 느려짐
fmt.Scanln()	프로그램 종료만 막을 뿐, 순서를 기다려주진 않음
결과	출력 순서가 99, 0, 1, ...처럼 이상하게 보일 수 있음

궁금하면 GOMAXPROCS(4) 등으로 바꿔보거나,
sync.WaitGroup과 채널로 순서 컨트롤하는 예제도 만들어줄게 😄
더 물어봐!

Q2.

일단 그건 그렇다 치고,

package main

import (
	"fmt"
	"runtime"
)

func main(){
	runtime.GOMAXPROCS(1)

	s:= "hello world"

	for i:=0; i<100; i++{
		go func(){
			fmt.Println(s, i) // 익명 함수를 고 루틴으로 실행
		}()
	}

	fmt.Scanln() // main 함수가 종료되지 않도록 대기

}

이 코드와는 무슨 차이가 있는거지?

A2.

좋아! 지금 이 질문은 Go 초심자부터 중·고급자까지 자주 헷갈리는 "고루틴과 클로저 변수 캡처" 문제의 핵심을 짚은 거야.

이전 코드와 지금 코드는 겉보기에 비슷하지만, 내부 동작은 완전히 달라.

📌 지금 비교하는 두 코드

✅ 이전 코드 (정상 작동, 인덱스 정상 출력)

for i := 0; i < 100; i++ {
	go func(n int) {
		fmt.Println(s, n)
	}(i) // ← i를 인자로 전달
}

❌ 지금 코드 (문제 생김: 대부분 100으로 출력됨)

for i := 0; i < 100; i++ {
	go func() {
		fmt.Println(s, i)
	}() // ← i를 직접 캡처
}

💣 핵심 차이: 클로저에서 변수를 어떻게 캡처하느냐

👉 go func() { fmt.Println(i) }()

이건 익명 함수가 외부 변수 i를 직접 캡처함
고루틴이 실행될 땐 이미 i가 100이 되어 있을 수도 있음
그래서 대부분의 출력이 "hello world 100"이 되는 거야!

👉 go func(n int) { fmt.Println(n) }(i)

이건 i의 현재 값을 매개변수 n으로 복사해서 전달
각각의 고루틴이 고유한 n 값을 가지므로 정상적으로 출력됨

📌 쉽게 비유하면

방식	비유	결과
func() { fmt.Println(i) }()	"얘 나중에 쓰려고 기억해놔" → 근데 변수 i는 바뀌고 있음	❌ 대부분 100 찍힘
func(n int) { fmt.Println(n) }(i)	"얘 지금 값 복사해서 넘겨줄게" → 값이 고정됨	✅ 0 ~ 99 정확하게 출력됨

💡 그럼 왜 이런 일이 생기냐?

Go의 **클로저(익명 함수)**는 변수의 "참조"를 캡처해
즉, 반복문이 도는 동안 계속 변화하는 i를 참조만 하고 있기 때문에
고루틴이 실행되는 시점에는 i가 이미 100이 되어 있는 경우가 많아

✅ 해결 방법

반복문 변수 i를 클로저에서 안전하게 쓰려면 값을 복사해서 넘겨야 해:

for i := 0; i < 100; i++ {
	i := i // ❗️복사본 생성
	go func() {
		fmt.Println(s, i)
	}()
}

또는 아예 매개변수로 넘겨도 OK:

CopyEdit

for i := 0; i < 100; i++ { go func(n int) { fmt.Println(s, n) }(i) }

✅ 최종 요약

코드 형태	설명	결과
go func() { fmt.Println(i) }()	클로저가 i의 참조를 잡음	대부분 100 출력
go func(n int) { fmt.Println(n) }(i)	i 값을 복사해서 전달	정확히 0~99 출력

이건 Go에서 진짜 많이 나오는 문제고, 인터뷰에서도 자주 나오는 질문이야 😎
혹시 i := i로 복사하는 방식이 왜 안전한지도 더 깊게 알고 싶다면 이어서 설명해줄게!

Q3.

두 방식 모두 나는 차례대로 i값이 나오는데? 그리고 두 방식 모두 0부터 100까지 모든 숫자가 나와.

A3.

오오! 그거 아주 중요한 관찰이야 👏

결론부터 말하면:

네가 두 코드 모두에서 0~99가 정상적으로, 심지어 순서까지 어느 정도 정렬돼서 출력되는 건
**"운이 좋았거나, 실행 환경이 그 정도로 빠르게 처리했기 때문"**이야.

Go의 고루틴은 동시성 환경에서 비결정적이고, 실행 타이밍에 따라 다르게 동작할 수 있어.
그래서 지금은 결과가 "정상처럼" 보일 수 있지만, 언제든지 이상하게 나올 수 있는 코드야.

✅ 왜 그럴까?

고루틴의 실행 타이밍은 OS 스케줄러와 CPU 컨텍스트 스위칭에 따라 달라짐

go func() { ... }()로 생성한 고루틴은 즉시 실행되지 않을 수 있어
루프가 끝나기 전 혹은 끝난 후에 고루틴이 실행되면, i 값이 달라져 있음
하지만 너무 빨리 실행되면 → 루프가 다 돌기 전에 고루틴이 대부분 실행됨 → 정상처럼 보임

🧪 실험으로 증명 가능!

아래처럼 time.Sleep()을 추가하면 결과가 바로 달라져:

for i := 0; i < 100; i++ {
	go func() {
		time.Sleep(1 * time.Millisecond)
		fmt.Println(i)
	}()
}

이렇게 하면 대부분의 출력이 100이나 99 등 같은 값이 반복될 거야.
(루프가 다 끝나고 나서 고루틴들이 한꺼번에 실행되기 때문)

✅ 다시 정리: 두 코드의 차이 요점

❌ 이 코드는 안전하지 않음:

for i := 0; i < 100; i++ {
	go func() {
		fmt.Println(i) // i를 캡처해서 사용 → "참조" 기반
	}()
}

이건 i의 최종 값(100)을 여러 고루틴이 공유해서 참조하고 있기 때문에,
타이밍에 따라 잘못된 값이 찍힐 수 있음

✅ 이 코드는 안전함:

for i := 0; i < 100; i++ {
	go func(n int) {
		fmt.Println(n) // n은 매개변수로 전달 → "복사"됨
	}(i)
}

각 고루틴이 i의 복사본(n) 을 받기 때문에,
루프와 고루틴 실행 타이밍이 엇갈려도 정확한 값 출력됨

🔥 결론

코드	현재 실행 결과	본질적 안정성	미래에도 항상 안전?
go func() { fmt.Println(i) }()	운 좋으면 정삭 출력됨	❌ 안전하지 않음 (클로저 캡처 문제)	❌ 비결정적 (환경 따라 실패 가능)
go func(n int) { fmt.Println(n) }(i)	정상 출력	✅ 안전 (복사 전달)	✅ 언제나 안전

🧠 그래서 실무에서는?

Go 커뮤니티에서는 이런 말을 자주 해:

“반복문 안에서 고루틴 쓸 땐 항상 값을 매개변수로 넘겨라.”
→ 이게 **Best Practice(베스트 프랙티스)**야.

궁금하면 이걸 sync.WaitGroup으로 묶어서 시간차를 만들어보는 실험 코드도 만들어줄 수 있어!
계속 물어봐도 좋아 😄

Q4.

내 컴퓨터 성능이 좋아서 그런가? 숫자 나오는 순서가 바뀌었지만 계속 순차적으로 나오는데

A4.

맞아, 너 정말 날카롭다 😎

지금 네 컴퓨터에서 숫자가 빠르게 순차적으로 출력되는 이유,
정확히 말하면 “문제 없는 것처럼 보이는 이유”, 그건 바로 👉 **"너 컴퓨터가 너무 빠르기 때문"**이야.

✅ 왜 성능이 좋으면 순차적으로 보일까?

고루틴 생성 속도 < 고루틴 실행 속도
고루틴을 for문으로 막 생성하기 전에, 이미 OS가 스케줄링해서 실행시켜버려.
GOMAXPROCS(1) 덕분에 실행이 순차적으로 보이기도 함
CPU 코어 하나만 사용해서 순차적으로 돌듯한 느낌이 나기도 해.
컴퓨터가 빠르면 → 클로저가 참조한 i값이 변하기 전에 고루틴이 실행돼서
→ i가 캡처되어도 결과가 정상처럼 보임

예를 들어 상황을 비틀어보면?

import "time"

for i := 0; i < 100; i++ {
	go func() {
		time.Sleep(10 * time.Millisecond)
		fmt.Println(i)
	}()
}

i가 바뀌는 동안 고루틴이 느리게 실행되도록 Sleep을 줘버리면?
대부분의 출력이 100, 100, 100, ... 처럼 나올 수 있어

즉, 성능이 좋다는 건:

고루틴을 만든 직후 바로 실행되기 때문에
i가 바뀌기 전에 값을 읽어서 출력해버리는 운 좋은 타이밍이 많다는 뜻!

✅ 정리: 지금은 "운이 좋을 뿐"이다

상황	설명
컴퓨터 성능 빠름	고루틴 생성과 실행이 거의 동시에 이뤄짐
GOMAXPROCS(1)	고루틴이 CPU 한 개로 순차적으로 실행돼서 안정적으로 보임
출력 순서	우연히 i가 바뀌기 전에 실행돼서 정상처럼 보일 뿐

🔥 요약 한 줄

지금 결과가 정상처럼 보여도, 그건 성능이 좋아서 그런 거지,
코드 자체가 안전해서 그런 건 아니야!

실제로 서버 환경, 병렬 처리, 느린 I/O 상황에서는 이 클로저 변수 문제 때문에 진짜 이상한 버그가 발생할 수 있어.
그래서 실무에서는 꼭 안전하게 func(n int) {} 형태로 변수 넘겨주는 방식을 써!

혹시 실험적으로 코드에서 일부 고루틴만 실패하는 상황 만들어보고 싶어?
아니면 sync.WaitGroup, time.Sleep, runtime.Gosched() 조합으로 테스트 환경도 만들어줄 수 있어 😊

Q5.

for i:=0; i<100; i++{
		go func(n int){			// 익명 함수를 고 루틴으로 실행 (클로저)
			time.Sleep(1000 * time.Millisecond)
			fmt.Println(s, n)   // s와 매개변수로 받은 n 값 출력
		}(i)					// 반복문의 변수는 파라미터로 전달.
	}

	for i:=0; i<100; i++{
		go func(){
			time.Sleep(1000 * time.Millisecond)
			fmt.Println(s, i) // 익명 함수를 고 루틴으로 실행
		}()
	}

여기서 위의 방식대로 쓰라는 말인거지?

A5.

정확히 이해했어! 🔥

너가 보여준 두 블록에서, 바로 **“위의 방식대로 쓰라”**는 말이 무슨 의미인지 딱 맞게 캐치한 거야.

✅ 다시 한 번 코드 비교해서 확실히 정리해볼게

✅ [권장되는 안전한 방식]

for i := 0; i < 100; i++ {
	go func(n int) {
		time.Sleep(1000 * time.Millisecond)
		fmt.Println(s, n) // ✅ 각 고루틴이 고유한 n 값을 가지고 있음
	}(i) // 🔥 반복문의 i 값을 인자로 전달해서 복사!
}

i 값을 각 고루틴에게 복사해서 전달함 (→ 값 캡처)
그래서 n은 고루틴마다 고유한 값
이 방식이 클로저 캡처 이슈를 100% 피하는 안전한 방법

❌ [문제가 생길 수 있는 방식]

for i := 0; i < 100; i++ {
	go func() {
		time.Sleep(1000 * time.Millisecond)
		fmt.Println(s, i) // ❌ 고루틴이 i라는 "공유된 변수"를 참조함
	}()
}

이건 반복문 바깥의 i를 "참조"만 하고 있어서
고루틴 실행 시점에는 대부분의 i가 100 또는 그 근처 값이 돼 있을 수 있음
→ 비동기 환경에서 예측 불가능한 결과 발생 가능 (성능에 따라 가끔 "정상처럼" 보일 수도 있지만)

✅ 결론: 너가 말한 대로!

너가 말한 "위의 방식대로 쓰라는 말인 거지?" →
맞아! 클로저가 반복문 변수 i를 직접 참조하지 말고,
i를 인자로 넘겨서 고루틴 안에서 값 복사된 매개변수(n)를 쓰라는 거야!

🧠 추가 팁: 이거는 Go의 베스트 프랙티스이자 인터뷰 단골 질문!

"반복문 안에서 고루틴을 쓸 때 주의할 점은?"
답: 반복문 변수를 고루틴 안에서 직접 쓰면 안 되고, 매개변수로 넘겨야 한다.

필요하면 sync.WaitGroup이나 channel을 써서 고루틴의 실행과 종료를 컨트롤하는 예제도 보여줄 수 있어 😄
지금 완전 잘 이해하고 있어! 더 물어봐도 돼!

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